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原文传递四驱汽车与电控限滑差速器的性能分析及其关键技术研究

论文题名：	四驱汽车与电控限滑差速器的性能分析及其关键技术研究
关键词：	四驱汽车;传动系统;电控限滑差速器;转矩分配;传动特性
摘要：	随着汽车技术的发展，四轮驱动汽车越来越得到消费者的青睐，众多汽车制造厂商也纷纷推出四驱汽车。但目前对于四驱汽车轮间动力分配的关键部件一电控限滑差速器研究甚少，没有形成成熟的理论体系。因此，针对四驱汽车中电控限滑差速器开展理论和工程应用研究具有重要的理论意义和工程应用价值。　　本文在对国内外四驱汽车轮间动力分配关键部件进行分析总结的基础上，分析了目前四驱汽车传动系统中三种类型限滑差速器结构特点，并重点构建了电控限滑差速器动力学分析模型，详细分析了电控限滑差速器转矩分配特性和传动特性，采用理论分析、数值模拟和实验相结合的方法，对电控限滑差速器进行了深入研究。完成的主要研究工作和成果总结如下: 　　(1)系统阐述了目前四驱汽车传动系统中机械式限滑差速器、粘性式限滑差速器和电控限滑差速器等三种类型差速器的结构特点，并归纳推导了三种差速器的动力传动特性公式，在此基础上构建了电控限滑差速器动力学分析模型，详细分析了电控限滑差速器转矩分配特性和传动特性，并进行了电控限滑差速器传动效率的仿真与分析。　　(2)针对电控限滑差速器结构特点，开展电控限滑差速器数字化设计;基于适应性设计的电控限滑差速器零部件重构设计，详细阐述了差速器零部件可适应性设计以及自动装配等关键技术，在此基础上基于Visual C＃.net和Sql Server软件开发了电控限滑差速器可重构设计软件。　　(3)分析电控限滑差速器力学特性，建立差速器的极限工况分析公式;系统地开展了差速器的模态试验和有限元模态分析、静力学分析和疲劳寿命分析等工作，为电控限滑差速器在底盘上的布局提供参考。　　(4)为了研究电控限滑差速器流固耦合特性，开展基于无网格理论的电控限滑差速器流固耦合特性研究，通过建立电控限滑差速器两相流模型，分析封闭体积内流场的流动特性，为差速器机械部分润滑设计提供了理论方法。　　(5)为了研究电控限滑差速器中多片式离合器的传动特性，基于仿真和试验相结合方法，验证了所构建多片式离合器动力学模型的准确性;在此基础上，开展了多片式离合器关键尺寸变化对传动性能影响机理分析;最后基于遗传算法进行了多片式离合器结构参数多目标优化设计，为多片式离合器的设计提供参考。　　(6)为研究汽车在特殊路面及工况下的转向稳定性，讨论分析了驱动力分配与制动力分配对改善汽车操纵稳定性的影响，并基于分层协调控制思想设计了汽车电子稳定控于神经网络PID控制设计了驱动力分配控制系统。在此基础上开展多种典型制程序与动态驱动力分配控制系统的上层控制器，对ESP采用模糊控制，并基工况下的控制系统性能仿真后，利用NI-PXI设备构建了硬件在环试验仿真平台，对控制系统进行了试验验证，为下一步控制系统实物的开发提供理论依据。
作者：	胡芳
专业：	车辆工程
导师：	陈无畏
授予学位：	博士
授予学位单位：	合肥工业大学
学位年度：	2018
正文语种：	中文